JP2020508987A - Recovery process of light alkyl monoaromatics from heavy alkylaromatics and alkyl-bridged non-condensed alkylaromatics - Google Patents

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Abstract

本開示における実施形態は、非縮合アルキルモノ芳香族化合物への変換によって、アルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物を含有する流れからより軽質のモノ芳香族化合物を回収するプロセスを記載する。このプロセスは、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物と水素流とを含有する炭化水素供給原料を反応器に供給することを含む。このプロセスはさらに、アルキルモノ芳香族化合物を生成するために、アルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物が適切な触媒の存在下で水素と反応することを可能にすることを含む。このプロセスは、パラ−キシレンなどの価値ある生成物を生成するためにアルキルモノ芳香族化合物を処理することを含み得る。他の様々な実施形態が開示され請求されている。Embodiments in the present disclosure describe a process for recovering lighter monoaromatics from a stream containing alkyl-bridged non-condensed alkylpolyaromatics by conversion to non-condensed alkyl monoaromatics. The process includes feeding a hydrocarbon feedstock containing an alkyl bridged non-condensed alkyl aromatic compound and a hydrogen stream to a reactor. The process further includes allowing the alkyl-bridged non-condensed alkyl polyaromatic compound to react with hydrogen in the presence of a suitable catalyst to produce an alkyl monoaromatic compound. This process can include treating the alkyl monoaromatic compound to produce a valuable product such as para-xylene. Various other embodiments are disclosed and claimed.

Description

本開示は、炭化水素精製プロセス中に、アルキル架橋非縮合アルキル化多芳香族化合物および重質アルキル芳香族化合物を含有する流れから軽質アルキル化モノ芳香族化合物を回収することに関する。   The present disclosure relates to recovering lightly alkylated monoaromatics from streams containing alkyl-bridged non-condensed alkylated polyaromatics and heavy alkylaromatics during a hydrocarbon refining process.

アロマティクス・コンプレックスでは、様々なプロセスユニットを使用して、ナフサまたは熱分解ガソリンをベンゼン、トルエンおよび混合キシレンに変換する。これらは様々な他の化学製品の製造に使用される基本的な石油化学中間体である。ベンゼン、トルエンおよび混合キシレンの生成を最大にするために、アロマティクス・コンプレックスへの供給は一般にＣ６からＣ１１化合物までに制限される。ほとんどのアロマティクス・コンプレックスにおいて、混合キシレンはコンプレックス内で処理されて特定の異性体―パラ−キシレンを生成し、これを下流で処理してテレフタル酸を生成することができる。このテレフタル酸は、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルを作るために使用される。ベンゼンおよびパラ−キシレンの生成を増加させるために、トルエン、Ｃ９、Ｃ１０トランスアルキル化／トルエン不均化（ＴＡ／ＴＤＰ）プロセスユニットを通して、トルエン、Ｃ９およびＣ１０芳香族化合物をコンプレックス内で処理してベンゼンおよびキシレンを生成する。残っているトルエン、Ｃ９およびＣ１０芳香族化合物は全て消滅するまで再循環される。Ｃ１０よりも重質の化合物はこれらのユニットで使用されるしばしば４００℃を超える高温で使用される触媒の急速な失活を引き起こす傾向があるため、一般にＴＡ／ＴＤＰユニットでは処理しない。 Aromatics complexes use various process units to convert naphtha or pyrolysis gasoline to benzene, toluene and mixed xylene. These are basic petrochemical intermediates used in the manufacture of various other chemical products. Benzene, in order to maximize the production of toluene and mixed xylenes, supply to Aromatics Complex is generally limited to from C 6 to C 11 compound. In most aromatics complexes, mixed xylene is processed within the complex to produce the specific isomer-para-xylene, which can be processed downstream to produce terephthalic acid. This terephthalic acid is used to make polyesters such as polyethylene terephthalate. Benzene and para - to increase the production of xylenes, in toluene, through C 9, C 10 transalkylation / toluene disproportionation (TA / TDP) process unit, toluene, C 9 and C 10 aromatics complex To produce benzene and xylene. All remaining toluene, C 9 and C 10 aromatics are recycled until they have disappeared. For heavier compounds than C 10 have a tendency to cause rapid deactivation of the catalysts used at a high temperature exceeding often 400 ° C. is used in these units, generally do not process the TA / TDP unit.

コンプレックス中の選択的吸着処理ユニットによって混合キシレンからパラ−キシレンを回収する場合、選択的吸着ユニットへのＣ８供給原料を処理して供給原料中のオレフィンおよびスチレンなどのアルケニル芳香族化合物を除去する。オレフィン系物質は、反応してゼオライト吸着剤の細孔を閉塞する可能性がある。オレフィン系物質は、粘土または酸性触媒を横切ってＣ８＋流を通過させて、オレフィンおよびアルケニル芳香族化合物を他の（典型的には芳香族）分子と反応させ、より重質の化合物（Ｃ１６＋）を形成することによって除去される。これらのより重質の化合物は典型的には、分画によって混合キシレンから除去される。重質化合物は、触媒を失活させる傾向があるためにＴＡ／ＴＤＰユニットで処理することができず、一般に、より低価値の燃料ブレンドストックとしてコンプレックスから除去される。 Para from mixed xylenes by selective adsorption treatment units in the complex - if the recovery of xylene, to remove the alkenyl aromatic compounds such as olefins and styrene in the feed process the C 8 feed to the selective adsorption unit . Olefin-based materials can react and block the pores of the zeolite adsorbent. The olefinic material passes a C 8+ stream across the clay or acidic catalyst to react olefins and alkenyl aromatics with other (typically aromatic) molecules, and to produce heavier compounds (C 16+ ) Is removed. These heavier compounds are typically removed from mixed xylenes by fractionation. Heavy compounds cannot be processed in a TA / TDP unit due to their tendency to deactivate the catalyst and are generally removed from the complex as lower value fuel blend stocks.

炭化水素処理中にも、アルキル基当たり３個以上の炭素分子を含有する１つまたは複数の連結アルキル基を有する芳香環で構成される化合物が形成され得る。これらの化合物の形成は、接触改質などの、非芳香族炭化水素から芳香族化合物を製造するために石油精製業者および石油化学製造業者によって使用されるプロセスからのものであり得る。これらの重質アルキル芳香族化合物の多くは１０個を超える炭素原子を含有する留分と分画するため、それらは典型的には供給原料としてトランスアルキル化ユニットに送られず、代わりにガソリンブレンディングに送られるかまたは燃料油として使用される。   During hydrocarbon treatment, compounds composed of aromatic rings having one or more linked alkyl groups containing three or more carbon molecules per alkyl group may be formed. The formation of these compounds can be from processes used by petroleum refiners and petrochemical manufacturers to produce aromatics from non-aromatic hydrocarbons, such as catalytic reforming. Because many of these heavy alkylaromatics fractionate into fractions containing more than 10 carbon atoms, they are typically not sent to the transalkylation unit as a feedstock, but instead gasoline blending Or used as fuel oil.

ＴＡ／ＴＤＰユニットなどの特殊な製品製造ユニットを介して芳香族流を処理する前に、ある種の重質化合物からＣ６〜Ｃ１０の範囲のより高価値の軽質芳香族化合物を特徴付け回収する必要性が認識されている。本明細書に開示される実施形態は、炭化水素の処理中の芳香族化合物流の処理中に形成される生成物の特徴付けを含む。いくつかの実施形態は、アルキルモノ芳香族化合物の回収プロセスを含む。そのようなプロセスの一例は、１つまたは複数の重質アルキル芳香族化合物およびアルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物を含有する供給流を反応器に供給する工程と、反応器に水素流を供給する工程と、１つまたは複数のアルキルモノ芳香族化合物を含有する生成物流を生成するために、供給流と水素流とを特定の反応条件下、触媒の存在下で反応させることを可能にする工程と、下流プロセスのために生成物流を反応器から回収する工程とを含む。下流プロセスは、パラ−キシレン回収プロセスであり得る。アルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物は、少なくとも２個の炭素を有するアルキル架橋基によって結合された少なくとも２個のベンゼン環を含み、ベンゼン環はアルキル架橋基の異なる炭素に結合している。いくつかの実施形態では、供給流はキシレン再蒸留塔から得られるＣ９＋アルキル芳香族化合物を含む。供給流は溶媒で希釈することなく反応器に供給することができる。 Before processing the aromatic stream through a special product manufacturing units such as TA / TDP unit, recovering characterize certain heavy compounds from C 6 -C lighter aromatics high value in the range of 10 The need to be recognized. Embodiments disclosed herein include characterization of products formed during the processing of an aromatics stream during the processing of a hydrocarbon. Some embodiments include an alkyl monoaromatic compound recovery process. One example of such a process is to provide a feed stream containing one or more heavy alkylaromatics and an alkyl-bridged non-condensed alkylpolyaromatics to the reactor, and to supply a hydrogen stream to the reactor. And reacting the feed stream and the hydrogen stream in the presence of a catalyst under certain reaction conditions to produce a product stream containing one or more alkyl monoaromatic compounds And recovering the product stream from the reactor for downstream processes. The downstream process can be a para-xylene recovery process. The alkyl-bridged non-fused alkyl polyaromatic compound comprises at least two benzene rings connected by an alkyl bridge having at least two carbons, wherein the benzene rings are bonded to different carbons of the alkyl bridge. In some embodiments, the feed stream comprises a C9 + alkyl aromatic obtained from a xylene redistillation column. The feed stream can be fed to the reactor without dilution with a solvent.

いくつかの実施形態では、水素流を、反応器に供給される前に供給流と合流させる。いくつかの実施形態では、水素流は再循環水素流および補給水素流を含む。いくつかの実施形態では、水素流は少なくとも７０重量％の水素を含む。触媒は反応器中の触媒床として存在することができる。いくつかの実施形態では、水素流の一部を反応器内の触媒床に供給して触媒床を急冷する。いくつかの実施形態では、触媒床は２つ以上の触媒床を含む。触媒は、シリカ、アルミナ、およびそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素である担体を含むことができ、さらに、非晶質シリカ−アルミナ、ゼオライト、およびそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素である酸性成分を含むことができる。いくつかの実施形態では、触媒は、ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属およびＩＵＰＡＣ第６族金属を含む。いくつかの実施形態では、触媒は、鉄、コバルト、およびニッケル、およびそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素であるＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属を含み、さらに、モリブデンおよびタングステン、およびそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素であるＩＵＰＡＣ第６族金属を含む。いくつかの実施形態では、ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属は、触媒の２〜２０重量％であり、ＩＵＰＡＣ第６族金属は、触媒の１〜２５重量％である。いくつかの実施形態では、触媒は、ニッケル、モリブデン、超安定Ｙ型ゼオライト、およびγ‐アルミナ担体を含む。   In some embodiments, the hydrogen stream is combined with the feed stream before being fed to the reactor. In some embodiments, the hydrogen stream includes a recycle hydrogen stream and a make-up hydrogen stream. In some embodiments, the hydrogen stream comprises at least 70% by weight hydrogen. The catalyst can be present as a catalyst bed in the reactor. In some embodiments, a portion of the hydrogen stream is provided to a catalyst bed in the reactor to quench the catalyst bed. In some embodiments, the catalyst bed comprises more than one catalyst bed. The catalyst can include a support that is at least one member of the group consisting of silica, alumina, and combinations thereof, and further comprises at least one member of the group consisting of amorphous silica-alumina, zeolites, and combinations thereof. One component, an acidic component, can be included. In some embodiments, the catalyst comprises an IUPAC Group 8-10 metal and an IUPAC Group 6 metal. In some embodiments, the catalyst comprises an IUPAC Group 8-10 metal that is at least one member of the group consisting of iron, cobalt, and nickel, and combinations thereof, and further comprises molybdenum and tungsten, and At least one member of the group consisting of IUPAC Group 6 metals. In some embodiments, the IUPAC Group 8-10 metal is 2-20% by weight of the catalyst and the IUPAC Group 6 metal is 1-25% by weight of the catalyst. In some embodiments, the catalyst comprises nickel, molybdenum, an ultra-stable Y zeolite, and a gamma-alumina support.

いくつかの実施形態では、特定の反応条件は、ヒドロ脱アリール化反応中の反応器の動作温度が２００〜４５０℃の範囲にあることを含む。ヒドロ脱アリール化反応中の反応器の動作温度は、約３００℃であり得る。ヒドロ脱アリール化反応中の反応器の動作温度は、約３５０℃であり得る。特定の反応条件は、ヒドロ脱アリール化反応中の反応器の水素分圧が５〜５０バールゲージの範囲にあることを含み得る。ヒドロ脱アリール化反応中の反応器の水素分圧は、２０バールゲージ未満に維持することができる。特定の反応条件は、供給原料１バレル当たり５００〜５０００標準立方フィートの範囲内にある水素流の供給速度を含むことができる。   In some embodiments, particular reaction conditions include that the operating temperature of the reactor during the hydrodearylation reaction is in the range of 200-450C. The operating temperature of the reactor during the hydrodearylation reaction can be about 300 ° C. The operating temperature of the reactor during the hydrodearylation reaction can be about 350 ° C. Particular reaction conditions may include that the hydrogen partial pressure of the reactor during the hydrodearylation reaction is in the range of 5 to 50 bar gauge. The hydrogen partial pressure of the reactor during the hydrodearylation reaction can be maintained below 20 bar gauge. Particular reaction conditions can include a feed rate of hydrogen stream within the range of 500 to 5000 standard cubic feet per barrel of feed.

本プロセスのいくつかの実施形態は、未反応アルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物を含有する再循環炭化水素流を反応器に供給する工程をさらに含む。再循環炭化水素流は供給流と合流されて、反応器に供給される合流供給流を形成することができる。水素流は合流供給流と合流されて、反応器に供給される第２の合流流を形成することができる。本プロセスのいくつかの実施形態は、生成物をより軽質の炭化水素流とより重質の炭化水素流とに分離するために、生成物流を分離ゾーンに供給する工程をさらに含む。より軽質の炭化水素流を処理して再循環水素流を提供することができる。再循環水素流を補給水素流と合流させて、反応器に供給するための水素流を提供することができる。本プロセスのいくつかの実施形態は、第１の軽質流および第１の重質流を提供するために生成物流を第１の分離器に供給する工程と、第２の軽質流および第２の重質流を提供するために第１の軽質流を第２の分離器に供給する工程とをさらに含む。第１の重質流と第２の重質流とが合流して、より重質の炭化水素流を形成する。本プロセスのいくつかの実施形態は、より重質の炭化水素流を、２つ以上の流れに分画するための分画ゾーンに供給する工程をさらに含む。本プロセスのいくつかの実施形態は、より重質の炭化水素流を、第１の軽質分画流と第１の重質分画流とに分画するための第１の精留塔に供給する工程をさらに含む。次に、第１の軽質分画流の少なくとも一部をさらなる処理のためにキシレンコンプレックスに供給し、第１の重質分画流を、第２の軽質分画流と第２の重質分画流とに分画するための第２の精留塔に供給する。第２の軽質分画流はキシレンコンプレックスに供給され、第２の重質分画流の少なくとも一部は反応器に再循環される。   Some embodiments of the process further include providing a recycled hydrocarbon stream containing unreacted alkyl bridged non-condensed alkyl polyaromatics to the reactor. The recycle hydrocarbon stream can be combined with the feed stream to form a combined feed stream fed to the reactor. The hydrogen stream can be combined with the combined feed stream to form a second combined stream that is provided to the reactor. Some embodiments of the process further include feeding the product stream to a separation zone to separate the product into a lighter hydrocarbon stream and a heavier hydrocarbon stream. The lighter hydrocarbon stream can be processed to provide a recycled hydrogen stream. The recycle hydrogen stream can be combined with a make-up hydrogen stream to provide a hydrogen stream for feeding the reactor. Some embodiments of the process include providing a product stream to a first separator to provide a first light stream and a first heavy stream, and a second light stream and a second light stream. Supplying a first light stream to a second separator to provide a heavy stream. The first heavy stream and the second heavy stream merge to form a heavier hydrocarbon stream. Some embodiments of the process further include providing a heavier hydrocarbon stream to a fractionation zone for fractionation into two or more streams. Some embodiments of the process provide a heavier hydrocarbon stream to a first rectification column for fractionating into a first light fraction stream and a first heavy fraction stream. Further comprising the step of: Next, at least a portion of the first light fraction stream is fed to a xylene complex for further processing, and the first heavy fraction stream is combined with the second light fraction stream and the second heavy fraction stream. The fraction is fed to a second rectification column for fractionation. The second light fraction stream is fed to a xylene complex and at least a portion of the second heavy fraction stream is recycled to the reactor.

実施形態は、添付の図面と共に以下の詳細な説明によって容易に理解されるであろう。実施形態は、添付の図面の図において、限定としてではなく例として示されている。   Embodiments will be readily understood by the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. Embodiments are illustrated by way of example, and not by way of limitation, in the figures of the accompanying drawings.

様々な実施形態に従って、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物を非縮合アルキル芳香族化合物に変換するためのプロセスを概略的に示す図である。FIG. 4 schematically illustrates a process for converting an alkyl-bridged non-fused alkyl aromatic compound to a non-fused alkyl aromatic compound, according to various embodiments.

様々な実施形態に従って、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物を非縮合アルキル芳香族化合物に変換するためのシステムを概略的に示す図である。FIG. 2 schematically illustrates a system for converting an alkyl-bridged non-fused alkyl aromatic compound to a non-fused alkyl aromatic compound, according to various embodiments.

実施例に記載の反応条件下における、反応器入口温度の関数としての反応器流出物のＡＳＴＭ Ｄ１５００色および１８０℃未満で沸騰する重量分率のプロットである。1 is a plot of ASTM D1500 color of the reactor effluent and the weight fraction boiling below 180 ° C. as a function of reactor inlet temperature under the reaction conditions described in the examples.

実施例に記載の反応条件下における、反応器入口温度の関数としての反応器流出物の密度およびモノ芳香族化合物の重量％のプロットである。1 is a plot of reactor effluent density and weight percent monoaromatic compound as a function of reactor inlet temperature under the reaction conditions described in the examples.

本開示は、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物をアルキルモノ芳香族化合物に変換するためのプロセス、装置、およびシステムに関する様々な実施形態を記載する。さらなる実施形態が説明され開示されている。   The present disclosure describes various embodiments of processes, devices, and systems for converting alkyl-bridged non-condensed alkyl aromatics to alkyl mono-aromatics. Further embodiments have been described and disclosed.

以下の説明では、様々な実施形態の完全な理解を提供するために多数の詳細が述べられる。他の例では、様々な実施形態を不必要に曖昧にしないようにするために、周知のプロセス、装置、およびシステムは特に詳細に説明されないことがある。さらに、様々な実施形態の説明図は、様々な実施形態を曖昧にしないためにいくつかの特徴または詳細を省略することがある。   In the following description, numerous details are set forth to provide a thorough understanding of various embodiments. In other instances, well-known processes, devices, and systems may not be described in particular detail in order not to unnecessarily obscure the various embodiments. In addition, illustrations of various embodiments may omit some features or details in order not to obscure the various embodiments.

以下の詳細な説明では、本開示の一部をなす添付の図面を参照する。図面は、本開示の主題が実施され得る様々な実施形態のうちのいくつかの説明図を提供し得る。他の実施形態を利用することができ、本開示の範囲から逸脱することなく論理的変更を加えることができる。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるべきではない。   In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings that form a part of this disclosure. The drawings may provide illustrations of some of the various embodiments in which the presently disclosed subject matter may be implemented. Other embodiments may be utilized and logical changes may be made without departing from the scope of the present disclosure. Therefore, the following detailed description should not be construed in a limiting sense.

この説明では、「いくつかの実施形態では」、「様々な実施形態では」、「一実施形態では」、または「実施形態では」という句を使用することがあり、これらの各々は１つまたは複数の同じまたは異なる実施形態を指すことがある。さらに、本開示の実施形態に関して使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する」などの用語は同義語である。   This description may use the phrases "in some embodiments," "in various embodiments," "in one embodiment," or "in embodiments," each of which may be one or more. It may refer to multiple identical or different embodiments. Furthermore, terms such as "comprising," "including," "having," and the like, as used with respect to embodiments of the present disclosure, are synonymous.

本開示で使用される場合、用語「ヒドロ脱アリール化」は、触媒および水素の存在下で、非縮合アルキル架橋多芳香族化合物または重質アルキル芳香族化合物のアルキル架橋を開裂してアルキルモノ芳香族化合物を形成するプロセスを指す。   As used in this disclosure, the term “hydrodearylation” refers to the cleavage of an alkyl bridge of a non-condensed alkyl bridged polyaromatic or heavy alkyl aromatic compound to an alkyl monoaromatic in the presence of a catalyst and hydrogen. Refers to the process of forming group compounds.

本開示で使用される場合、用語「流れ」（および炭化水素流れ、供給流れ、生成物流れなどのようなこの用語の変形）は、直鎖、分岐アルカンまたは環状アルカン、アルケン、アルカジエン、アルキン、アルキル芳香族化合物、アルケニル芳香族化合物、縮合および非縮合のジ−、トリ−およびテトラ−芳香族化合物、ならびに水素およびメタンなどのガス、Ｃ２＋炭化水素、などの１つまたは複数の様々な炭化水素化合物を含み得、さらに様々な不純物を含み得る。 As used in this disclosure, the term "stream" (and variations on this term, such as hydrocarbon streams, feed streams, product streams, etc.) refers to linear, branched or cyclic alkanes, alkenes, alkadienes, alkynes, Alkyl aromatics, alkenyl aromatics, condensed and non-condensed di-, tri- and tetra-aromatics, and one or more various carbons such as gases such as hydrogen and methane, C2 + hydrocarbons, etc. It may contain hydrogen compounds and may further contain various impurities.

本開示で使用されている場合、用語「ゾーン」は、１つまたは複数の機器、または１つまたは複数のサブゾーンを含む区域を指す。機器は、１つまたは複数の反応器または反応器容器、ヒータ、熱交換器、パイプ、ポンプ、圧縮機、およびコントローラを含み得る。さらに、反応器、乾燥機、または容器などの機器は、１つまたは複数のゾーンをさらに含み得る。   As used in this disclosure, the term "zone" refers to an area that includes one or more devices or one or more sub-zones. Equipment may include one or more reactors or reactor vessels, heaters, heat exchangers, pipes, pumps, compressors, and controllers. Further, equipment such as a reactor, dryer, or vessel may further include one or more zones.

本開示で使用される場合、用語「豊富」は、流れ中の化合物または化合物の種類のモル百分率で少なくとも５０％以上の量を意味する。化合物または化合物の種類において豊富ないくつかの流れは、流れ中にモル百分率で約７０％以上の特定の化合物または化合物の種類を含むことができる。場合によっては、業界標準の用法に従って、モル百分率を重量百分率に置き換えることができる。   As used in this disclosure, the term "rich" means an amount of at least 50% or more by mole percentage of the compound or compound type in the stream. Some streams rich in compounds or classes of compounds can include about 70% or more by mole percent of a particular compound or class of compounds in the stream. In some cases, molar percentages can be replaced by weight percentages according to industry standard usage.

本開示で使用される場合、用語「実質的に」は、流れ中の化合物または化合物の種類のモル百分率で少なくとも８０％の量を意味する。化合物または化合物の種類を実質的に含有するいくつかの流れは、流れ中にモル百分率で少なくとも９０％の化合物または化合物の種類を含有することができる。化合物または化合物の種類を実質的に含有するいくつかの流れは、流れ中にモル百分率で少なくとも９９％の化合物または化合物の種類を含有することができる。場合によっては、業界標準の用法に従って、モル百分率を重量百分率に置き換えることができる。   As used in this disclosure, the term "substantially" means an amount of at least 80% by mole percentage of the compound or compound type in the stream. Some streams that substantially contain a compound or compound type can contain at least 90% by mole percent of the compound or compound type in the stream. Some streams that substantially contain the compound or compound type may contain at least 99% by mole percent of the compound or compound type in the stream. In some cases, molar percentages can be replaced by weight percentages according to industry standard usage.

本開示で使用される場合、用語「混合キシレン」は、ジメチルベンゼンおよびエチルベンゼンの３つの異性体のうちのいずれか１つを含む、１つまたは複数のＣ８芳香族化合物を含有する混合物を指す。 As used in this disclosure, the term "mixed xylenes" includes any one of the three isomers of dimethyl benzene and ethylbenzene, refers to a mixture containing one or more C 8 aromatics .

本開示で使用される場合、用語「変換」は、２１０℃超で沸騰する重質（Ｃ４＋）アルキル基を有する複数の芳香環またはモノ芳香族化合物を含有する化合物の２１０℃未満で沸騰するより軽質のアルキル基を有するモノ芳香族化合物への変換を指す。 As used in this disclosure, the term "conversion" refers to compounds that contain multiple aromatic rings or monoaromatics with heavy (C 4+ ) alkyl groups boiling above 210 ° C., boiling below 210 ° C. Refers to conversion to a monoaromatic compound having a lighter alkyl group.

酸触媒を介するオレフィン系炭化水素の反応により形成されるオリゴマー副生成物は重質芳香族化合物であり、分画により除去されなければならない。形成される副生成物の性質は十分には特徴付けられていない。本開示の実施形態は、改質油のＣ８＋留分の特徴付けを含む。いくつかの実施形態では、改質油のＣ８＋留分は主として芳香族化合物を含有する（一般に９５％超）。この留分中のオレフィン種は、スチレンおよびメチルスチレンなどのアルケニル芳香族化合物から主として構成される。そのような分子は、粘土含有ルイス酸部位を介して約２００℃の温度でフリーデル−クラフツ反応によってアルキル芳香族化合物と反応して、アルキル架橋で結合した２つの芳香環を有する分子を形成すると予想される。アルケニル芳香族化合物は、次にこれらの化合物と反応して、アルキル架橋によって結合された３つ以上の芳香環を有する多芳香族化合物を形成し得る。そのような多芳香族化合物は、非架橋アルキル芳香族化合物と比較して比較的高密度（９００ｋｇ／ｍ３超）、より濃い褐色（標準参照法で２０を超える色）、およびより高い沸点（２８０℃超）を有するとして特徴付けることができる。この実施形態における改質油のＣ８＋留分の残りの非芳香族オレフィン部分は、粘度含有ルイス酸部位を介して約２００℃の温度でフリーデル−クラフツ反応によってアルキル芳香族化合物と反応して、少なくとも１つの大きい（７個を超える炭素原子の）アルキル基を有するモノ芳香族分子を形成すると予想される。そのような重質モノ芳香族化合物は、より軽質のアルキル芳香族化合物と比較して、適度に高い密度（８００ｋｇ／ｍ３超）およびより高い沸点（２５０℃超）を有することを特徴とし得る。そのような重質分子は、Ｃ９およびＣ１０芳香族化合物がベンゼンおよびキシレンへの変換のためにＴＡ／ＴＤＰプロセスユニットに送られる前に、分画によってＣ９およびＣ１０モノ芳香族化合物から分離される。 Oligomer by-products formed by the reaction of olefinic hydrocarbons via an acid catalyst are heavy aromatic compounds and must be removed by fractionation. The nature of the by-products formed is not well characterized. Embodiments of the present disclosure include characterization of the C8 + fraction of a reformate. In some embodiments, the C8 + fraction of the reformate contains predominantly aromatic compounds (generally greater than 95%). The olefin species in this cut is mainly composed of alkenyl aromatic compounds such as styrene and methylstyrene. Such a molecule reacts with an alkylaromatic compound by a Friedel-Crafts reaction at a temperature of about 200 ° C. via a clay-containing Lewis acid site to form a molecule having two aromatic rings linked by an alkyl bridge. is expected. The alkenyl aromatic compounds can then react with these compounds to form polyaromatic compounds having three or more aromatic rings connected by alkyl bridges. Such polyaromatics have relatively high densities (greater than 900 kg / m3), darker browns (more than 20 colors by the standard reference method), and higher boiling points (280 C.). The remaining non-aromatic olefin portion of the C8 + fraction of the reformate in this embodiment reacts with the alkylaromatic compound via a viscosity-containing Lewis acid site at a temperature of about 200 ° C. by a Friedel-Crafts reaction. Are expected to form monoaromatic molecules having at least one large (greater than 7 carbon atoms) alkyl group. Such heavy monoaromatics may be characterized by having a reasonably high density (greater than 800 kg / m3) and a higher boiling point (greater than 250 ° C.) as compared to lighter alkylaromatics. Such heavy molecules, before C 9 and C 10 aromatics sent to TA / TDP process unit for conversion to benzene and xylenes, from C 9 and C 10 mono-aromatics by fractionation Separated.

多芳香族化合物を含有する流れの処理は、分画によってより軽質の未反応アルキル芳香族化合物から分離することを含むことができ、分離プロセスは、低レベルのオレフィンを含有する少なくとも１つの低沸点（または軽質）留分と、高沸点アルキル芳香族化合物と共に多芳香族化合物を含有する少なくとも１つの高沸点（または重質）留分とを提供することができる。多芳香族化合物を含有する重質留分は、比較的高いオクタン価を有するためガソリンブレンディングへの流れとして利用することができるが、高密度、より濃い褐色、および高い最終沸点は、ガソリン流にブレンドされ得る量を制限する可能性がある。あるいは、多芳香族化合物を含有する重質留分は、燃料油ブレンド成分として利用することができる。多芳香族化合物を含有する重質留分は、典型的にはトルエン／Ｃ９／Ｃ１０トランスアルキル化ユニットなどの触媒ユニットでは処理されず、これは１０個を超える炭素原子を有する最も重質の留分中の縮合多芳香族化合物が、そのようなユニットで使用される条件で触媒失活性コークス層を形成する傾向があるためである。コークス層の形成は、再生間の触媒寿命を潜在的に制限する。したがって、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物を含有する炭化水素プロセス流の使用を最適化するための代替の処理方法およびシステムが必要とされている。 Treating the stream containing polyaromatics can include separating from lighter unreacted alkylaromatics by fractionation, wherein the separation process comprises at least one low boiling point containing low levels of olefins. A (or light) cut and at least one high-boiling (or heavy) cut containing a polyaromatic compound along with a high-boiling alkylaromatic compound can be provided. Heavy fractions containing polyaromatics can be utilized as streams to gasoline blending due to their relatively high octane number, but the denser, darker brown, and higher final boiling point blend into the gasoline stream. It may limit the amount that can be done. Alternatively, a heavy fraction containing a polyaromatic compound can be utilized as a fuel oil blend component. Heavy fractions containing polyaromatics are not typically treated with catalytic units such as toluene / C 9 / C 10 transalkylation units, which are the heaviest fractions with more than 10 carbon atoms. This is because the condensed polyaromatic compound in the distillate tends to form a catalyst-deactivated coke layer under the conditions used in such a unit. The formation of a coke layer potentially limits the catalyst life during regeneration. Accordingly, there is a need for alternative treatment methods and systems for optimizing the use of hydrocarbon process streams containing alkyl bridged non-condensed alkyl aromatics.

本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、炭化水素精製プロセス中にアルキル架橋非縮合アルキル化多芳香族化合物および重質アルキル芳香族化合物を含有する流れから軽質アルキル化モノ芳香族化合物を回収することに関する。アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物は、多芳香族化合物またはポリ芳香族化合物と呼ばれることがある。多芳香族化合物をアルキルモノ芳香族化合物に変換することは、多芳香族化合物を含有する炭化水素プロセス流の使用を最適化するために望ましい可能性がある。様々な実施形態において、回収プロセスは、多芳香族化合物の高いオクタン価特性を保持しているアルキルモノ芳香族化合物を提供する。高オクタン価を保持することは、アルキル芳香族化合物のガソリンブレンドにとって望ましい可能性がある。様々な実施形態において、密度、色、および沸点特性は、回収プロセスによって改善され得、ガソリン流にブレンドするためのより高価値の炭化水素流をもたらす。様々な実施形態において、多芳香族化合物をアルキル芳香族化合物に変換するプロセスは、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、およびキシレン（ＢＴＥＸ）石油化学製品処理ユニットへの供給原料としてのアルキル芳香族化合物の使用を可能にし得る。様々な実施形態において、多芳香族化合物をアルキル芳香族化合物に変換するプロセスは、ＴＡ／ＴＤＰユニット内の供給原料としてのアルキル芳香族化合物の使用を可能にし得る。したがって、いくつかの実施形態は、これらの化合物をアルキル芳香族化合物に変換することによって、多芳香族化合物を含有する炭化水素流のより価値の高い用途を提供し得る。   Some embodiments disclosed herein disclose lightly alkylated monoaromatics from streams containing alkyl-bridged non-condensed alkylated polyaromatics and heavy alkylaromatics during a hydrocarbon purification process. Regarding collection. Alkyl-bridged non-condensed alkylaromatics are sometimes referred to as polyaromatics or polyaromatics. Converting polyaromatics to alkyl monoaromatics may be desirable to optimize the use of hydrocarbon process streams containing polyaromatics. In various embodiments, the recovery process provides an alkyl monoaromatic compound that retains the high octane properties of the polyaromatic compound. Retaining a high octane number can be desirable for gasoline blends of alkyl aromatics. In various embodiments, density, color, and boiling point properties can be improved by the recovery process, resulting in higher value hydrocarbon streams for blending into gasoline streams. In various embodiments, the process of converting polyaromatics to alkylaromatics involves the use of alkylaromatics as feed to benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) petrochemical processing units. May be possible. In various embodiments, a process for converting a polyaromatic compound to an alkyl aromatic compound may enable the use of the alkyl aromatic compound as a feedstock in a TA / TDP unit. Thus, some embodiments may provide more valuable uses for hydrocarbon streams containing polyaromatics by converting these compounds to alkylaromatics.

本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、アルキル架橋非縮合アルキル化多芳香族化合物および重質アルキル芳香族化合物を含有する流れからの軽質アルキル化モノ芳香族化合物の回収方法に関する。そのような方法の１つは、複数のアルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物および重質アルキル芳香族化合物を含有する供給流を反応器に供給する工程と、水素流を反応器に供給する工程と、アルキルモノ芳香族化合物を含有する生成物流を生成するために、触媒の存在下で供給流と水素流とを反応させることを可能にする工程と、反応器から生成物流を回収する工程とを含む。アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物は、少なくとも２個の炭素を有するアルキル架橋基によって結合された少なくとも２個のベンゼン環を含み、ベンゼン環はアルキル架橋基の少なくとも２個の異なる炭素に結合している。供給流はキシレン再蒸留塔からのＣ９＋重質芳香族流であり得る。供給流は、ジ、トリ、およびポリ芳香族（Ｃ９〜Ｃ１６＋）を含むＣ９＋芳香族流であり得る。いくつかの実施形態では、供給流は溶媒によって希釈されてもよく、または溶媒によるいかなる希釈もなく供給されてもよい。いくつかの実施形態では、供給流は水素流と合流し、合流流として反応器に供給される。いくつかの実施形態では、水素流は、再循環水素流と補給水素流との合流を含む。水素流は少なくとも７０重量％の水素を含有することができる。触媒は反応器中の触媒床として提供されてもよい。いくつかの実施形態では、水素流の一部を反応器の触媒床に供給して触媒床を急冷する。触媒床は２つ以上の触媒床を含み得る。いくつかの実施形態では、触媒は、シリカおよびアルミナならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される担体を含み、非晶質シリカ−アルミナおよびゼオライトならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される酸性成分をさらに含む。触媒は、ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属およびＩＵＰＡＣ第６族金属を含み得る。触媒は、鉄、コバルト、およびニッケル、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属を含むことができ、モリブデンおよびタングステン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるＩＵＰＡＣ第６族金属をさらに含む。本明細書で使用されるある種の触媒は、２〜２０重量％の触媒としてのＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属と、１〜２５重量％の触媒としてのＩＵＰＡＣ第６族金属とを含有する。触媒は、ニッケル、モリブデン、超安定Ｙ型ゼオライト、およびγ−アルミナ担体のうちの１つまたは複数を含むことができる。反応器は、アルキル化モノ芳香族化合物の最適な回収のために適切な温度および圧力条件下で動作する。そのような動作条件は、ヒドロ脱アリール化反応の間、反応器の温度を２００〜４５０℃に維持することを含み得る。そのような動作条件は、ヒドロ脱アリール化反応の間、反応器の温度を約３００℃〜３５０℃に維持することを含み得る。反応器の水素分圧は５〜５０バールゲージの範囲であり得る。反応器の水素分圧は２０バールゲージ未満に維持することができる。水素流の供給速度は、炭化水素供給流１バレル当たり５００〜５０００標準立方フィートであり得る。動作条件は、反応器の１時間当たり約０．５〜１０の液体時空間速度を含むことができる。 Some embodiments disclosed herein relate to methods of recovering lightly alkylated monoaromatics from streams containing alkyl-bridged non-condensed alkylated polyaromatics and heavy alkylaromatics. One such method includes providing a feed stream containing a plurality of alkyl-bridged non-condensed alkyl aromatic compounds and heavy alkyl aromatic compounds to the reactor; and providing a hydrogen stream to the reactor. Allowing the feed stream and the hydrogen stream to react in the presence of a catalyst to produce a product stream containing the alkyl monoaromatic compound, and recovering the product stream from the reactor. Including. The alkyl bridged non-fused alkyl aromatic compound comprises at least two benzene rings linked by an alkyl bridge having at least two carbons, wherein the benzene ring is bonded to at least two different carbons of the alkyl bridge. I have. The feed stream can be a C9 + heavy aromatic stream from a xylene redistillation column. Feed stream, di, may be C 9+ aromatic stream containing tri-, and poly-aromatics (C 9 ~C 16+). In some embodiments, the feed stream may be diluted by a solvent or may be supplied without any dilution by a solvent. In some embodiments, the feed stream joins the hydrogen stream and is provided to the reactor as a combined stream. In some embodiments, the hydrogen stream comprises a combined recycle hydrogen stream and make-up hydrogen stream. The hydrogen stream can contain at least 70% by weight of hydrogen. The catalyst may be provided as a catalyst bed in the reactor. In some embodiments, a portion of the hydrogen stream is provided to the catalyst bed of the reactor to quench the catalyst bed. A catalyst bed may include more than one catalyst bed. In some embodiments, the catalyst comprises a support selected from the group consisting of silica and alumina and combinations thereof, wherein the catalyst comprises an acidic component selected from the group consisting of amorphous silica-alumina and zeolites and combinations thereof. In addition. The catalyst may include an IUPAC Group 8-10 metal and an IUPAC Group 6 metal. The catalyst can include an IUPAC Group 8-10 metal selected from the group consisting of iron, cobalt, and nickel, and combinations thereof, and an IUPAC selected from the group consisting of molybdenum and tungsten, and combinations thereof. It further contains a Group 6 metal. Certain catalysts used herein contain 2-20% by weight of a IUPAC Group 8-10 metal as a catalyst and 1-25% by weight of an IUPAC Group 6 metal as a catalyst. The catalyst can include one or more of nickel, molybdenum, an ultra-stable Y zeolite, and a γ-alumina support. The reactor operates under appropriate temperature and pressure conditions for optimal recovery of the alkylated monoaromatic compound. Such operating conditions may include maintaining the temperature of the reactor between 200 and 450 ° C. during the hydrodearylation reaction. Such operating conditions can include maintaining the reactor temperature between about 300C and 350C during the hydrodearylation reaction. The hydrogen partial pressure of the reactor can range from 5 to 50 bar gauge. The hydrogen partial pressure of the reactor can be kept below 20 bar gauge. The feed rate of the hydrogen stream may be from 500 to 5000 standard cubic feet per barrel of the hydrocarbon feed stream. Operating conditions can include a liquid hourly space velocity of about 0.5 to 10 per hour of the reactor.

本方法のいくつかの実施形態はまた、複数の未反応アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物を含む再循環炭化水素流を反応器に供給する工程を含むことができる。いくつかの実施形態では、再循環炭化水素流は供給流と合流し、単一の流れとして反応器に供給される。いくつかの実施形態では、水素流は、合流した再循環炭化水素流の供給流と供給流と合流して、単一の流れとして反応器に供給することができる。いくつかの実施形態は、生成物をより軽質の炭化水素流とより重質の炭化水素流とに分離するために、生成物流を分離ゾーンに供給することを含み得る。いくつかの実施形態では、生成物流は、Ｃ８〜Ｃ１０の範囲のアルキルモノ芳香族を含む。いくつかの実施形態では、重質改質油粘土処理剤（Ｃ８＋）から得られるオレフィンの大部分は、主にアルケニル芳香族化合物であり、それらはアルキル芳香族化合物と反応して未縮合アルキル多芳香族化合物を形成する。これらのいくつかの実施形態では、非縮合アルキル多芳香族化合物を比較的低温低圧でヒドロ脱アリール化し、高温での重質流で予想される過度の触媒失活を回避しつつ、アルキルモノ芳香族化合物への変換を可能にする。いくつかの実施形態は、生成物流をパラ−キシレン回収プロセスに供給することを含み得る。 Some embodiments of the method can also include the step of supplying a recycled hydrocarbon stream comprising a plurality of unreacted alkyl bridged non-condensed alkyl aromatic compounds to the reactor. In some embodiments, the recycled hydrocarbon stream is combined with the feed stream and is provided to the reactor as a single stream. In some embodiments, the hydrogen stream may be combined with the combined recycle hydrocarbon stream feed and feed streams and provided to the reactor as a single stream. Some embodiments may include feeding a product stream to a separation zone to separate the product into a lighter hydrocarbon stream and a heavier hydrocarbon stream. In some embodiments, the product stream comprises an alkyl mono-aromatics in the range of C 8 -C 10. In some embodiments, the majority of the olefins obtained from the heavy reformate clay treating agent (C8 +) are predominantly alkenyl aromatic compounds, which react with the alkyl aromatic compound to form the uncondensed alkyl Form aromatic compounds. In some of these embodiments, the non-condensed alkyl polyaromatics are hydrodearylated at relatively low temperatures and low pressures, while avoiding the excessive catalyst deactivation expected in heavy streams at elevated temperatures while maintaining the alkyl monoaromatics. Enables conversion to group compounds. Some embodiments may include providing a product stream to a para-xylene recovery process.

図１は、様々な実施形態による、アルキル架橋非縮合アルキル化多芳香族化合物および重質アルキル芳香族化合物を含有する流れから軽質アルキル化モノ芳香族化合物を回収するためのプロセス１００を概略的に示す。プロセス１００の工程１０２は、複数のアルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物を含む炭化水素供給原料を反応器に供給することを含む。様々な実施形態において、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物は、少なくとも２個の炭素を有するアルキル架橋基によって結合された少なくとも２個のベンゼン環を含み、ベンゼン環はアルキル架橋基の異なる炭素に結合している。様々な実施形態において、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物は、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物のベンゼン環に結合した追加のアルキル基を含む。炭化水素供給原料は、１つまたは複数の炭化水素処理からの石油精製所内の流れであり得る。様々な実施形態において、炭化水素供給原料は、石油精製所のユニット操作からの重質芳香族流を含み得る。様々な実施形態において、炭化水素供給原料は、石油精製所のキシレン再蒸留塔からのＣ９＋重質芳香族化合物流を含んでもよい。様々な実施形態において、炭化水素供給原料は溶媒によって希釈されていない。 FIG. 1 schematically illustrates a process 100 for recovering lightly alkylated monoaromatics from a stream containing alkyl-bridged non-condensed alkylated polyaromatics and heavy alkylaromatics, according to various embodiments. Show. Step 102 of process 100 includes feeding a hydrocarbon feedstock comprising a plurality of alkyl-bridged non-condensed alkyl polyaromatic compounds to a reactor. In various embodiments, the alkyl-bridged non-fused alkylaromatic compound comprises at least two benzene rings connected by an alkyl bridge having at least two carbons, wherein the benzene rings are bonded to different carbons of the alkyl bridge. doing. In various embodiments, the alkyl-bridged non-fused alkyl aromatic compound comprises an additional alkyl group attached to the benzene ring of the alkyl-bridged non-fused alkyl aromatic compound. The hydrocarbon feed may be a stream in a petroleum refinery from one or more hydrocarbon processes. In various embodiments, the hydrocarbon feed may comprise a heavy aromatic stream from a unit operation of a petroleum refinery. In various embodiments, the hydrocarbon feed may include a C9 + heavy aromatics stream from a petroleum refinery xylene redistillation column. In various embodiments, the hydrocarbon feed is not diluted by the solvent.

限定ではなく例として、様々なアルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物は、式Ｉ、式ＩＩ、および式ＩＩＩで示される化合物の混合物、およびこれらの化合物の様々な組み合わせを含むことができる。

Figure 2020508987
Figure 2020508987
Figure 2020508987
 Ｒ２、Ｒ４、およびＲ６は、炭素原子２〜６個を独立して有するアルキル架橋基である。Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、およびＲ７は、水素と炭素原子１〜８個を有するアルキル基とからなる群から独立して選択される。基Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、およびＲ７に加えて、式Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩのベンゼン基は、それぞれベンゼン基に結合した追加のアルキル基をさらに含んでもよい。式ＩＩＩの４つのベンゼン基に加えて、様々なアルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物は、アルキル架橋によって結合した５つ以上のベンゼン基を含むことができ、追加のベンゼン基は、追加のベンゼン基に結合するアルキル基をさらに含むことができる。 By way of example, and not limitation, various alkyl-bridged non-fused alkyl aromatic compounds can include mixtures of the compounds of Formula I, Formula II, and Formula III, and various combinations of these compounds.
Figure 2020508987
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Figure 2020508987
 R 2 , R 4 , and R 6 are alkyl bridging groups independently having from 2 to 6 carbon atoms. R 1 , R 3 , R 5 , and R 7 are independently selected from the group consisting of hydrogen and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. In addition to the groups R 1 , R 3 , R 5 , and R 7 , the benzene groups of Formulas I, II, and III may each further include an additional alkyl group attached to the benzene group. In addition to the four benzene groups of Formula III, various alkyl-bridged non-condensed alkyl aromatic compounds can include five or more benzene groups linked by alkyl bridges, wherein the additional benzene groups are May be further included.

プロセス１００の工程１０４は、水素流を反応器に供給することを含む。様々な実施形態では、水素流は炭化水素供給原料に合流して合流供給原料流を形成し、それがその後反応器に供給される。様々な実施形態において、水素流は再循環水素流および補給水素流を含み得る。様々な実施形態において、再循環水素流は、反応器からの炭化水素生成物流の処理からの流れであり得る。様々な実施形態において、水素流は少なくとも７０モル％の水素を含み得る。様々な実施形態において、水素流は少なくとも８０モル％の水素を含み得る。様々な実施形態において、水素流は少なくとも９０モル％の水素を含み得る。   Step 104 of process 100 includes supplying a stream of hydrogen to the reactor. In various embodiments, the hydrogen stream is combined with the hydrocarbon feed to form a combined feed stream, which is then fed to the reactor. In various embodiments, the hydrogen stream may include a recycle hydrogen stream and a make-up hydrogen stream. In various embodiments, the recycle hydrogen stream can be a stream from the processing of a hydrocarbon product stream from the reactor. In various embodiments, the hydrogen stream can include at least 70 mol% hydrogen. In various embodiments, the hydrogen stream can include at least 80 mol% hydrogen. In various embodiments, the hydrogen stream can include at least 90 mol% hydrogen.

プロセス１００の工程１０６は、アルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物および重質アルキル芳香族化合物のアルキル架橋が開裂してアルキルモノ芳香族化合物を生成するように、適切な反応条件下、触媒の存在下でヒドロ脱アリール化反応を起こさせることを含む。様々な実施形態において、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物のベンゼン環に結合した非架橋アルキル基は、炭化水素生成物中の非縮合アルキル芳香族化合物のベンゼン環に結合したままである。限定ではなく例として、様々なアルキルモノ芳香族化合物は、式ＩＶで示される化合物の混合物を含み得る。

Figure 2020508987
様々なアルキルモノ芳香族化合物について、Ｒ１は炭素原子１〜８個を有するアルキル基からなる群から独立して選択され、Ｒ２は水素と炭素原子１〜８個を有するアルキル基とからなる群から独立して選択される。 Step 106 of process 100 involves the presence of a catalyst under appropriate reaction conditions such that the alkyl bridge of the alkyl-bridged non-condensed alkyl polyaromatic compound and the heavy alkyl aromatic compound is cleaved to produce an alkyl monoaromatic compound. Under a hydrodearylation reaction. In various embodiments, the non-bridging alkyl group attached to the benzene ring of the alkyl-bridged non-fused alkyl aromatic compound remains attached to the benzene ring of the non-fused alkyl aromatic compound in the hydrocarbon product. By way of example, and not limitation, various alkyl monoaromatic compounds can include a mixture of compounds of formula IV.
Figure 2020508987
 For various alkyl monoaromatic compounds, R 1 is independently selected from the group consisting of alkyl groups having 1-8 carbon atoms, and R 2 consists of hydrogen and alkyl groups having 1-8 carbon atoms. Selected independently from the group.

様々な実施形態において、アルキル架橋の開裂の間、反応器の動作温度は、合理的な技術的許容範囲内で２００〜４５０℃であり得る。様々な実施形態において、反応器の動作温度は、アルキル架橋の開裂のために合理的な技術的許容範囲内で約３００℃であり得る。様々な実施形態において、反応器の動作温度は、アルキル架橋の開裂のために合理的な技術的許容範囲内で３５０℃であり得る。様々な実施形態において、反応器の水素分圧は、合理的な技術的許容範囲内で５〜５０バールゲージであり得る。様々な実施形態において、反応器の水素分圧は、合理的な技術的許容範囲内で２０バールゲージ未満であり得る。様々な実施形態において、水素流の供給速度は、合理的な技術的許容範囲内で供給原料１バレル当たり５００〜５０００標準立方フィートであり得る。様々な実施形態において、反応器の液体時空間速度は、合理的な技術的許容範囲内で１時間当たり０．５〜１０であり得る。   In various embodiments, during cleavage of the alkyl bridge, the operating temperature of the reactor can be between 200 and 450 ° C. within reasonable technical tolerances. In various embodiments, the operating temperature of the reactor can be about 300 ° C. within reasonable technical tolerance for cleavage of the alkyl bridge. In various embodiments, the operating temperature of the reactor can be 350 ° C. within reasonable technical tolerances for cleavage of the alkyl bridge. In various embodiments, the hydrogen partial pressure of the reactor can be between 5 and 50 bar gauge within reasonable technical tolerances. In various embodiments, the hydrogen partial pressure of the reactor may be less than 20 bar gauge within reasonable technical tolerances. In various embodiments, the feed rate of the hydrogen stream may be between 500 and 5000 standard cubic feet per barrel of feed within reasonable technical tolerances. In various embodiments, the liquid hourly space velocity of the reactor can be from 0.5 to 10 per hour, within reasonable technical tolerances.

プロセス１００の工程１０８は、アルキルモノ芳香族化合物を含有する炭化水素生成物を反応器から回収することを含む。様々な実施形態において、炭化水素生成物は反応器からの流出物流であり得る。様々な実施形態において、流出物流を様々な分離プロセスに供給して、未反応水素、アルキルモノ芳香族化合物、および未反応アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物を回収することができる。様々な実施形態において、回収された未反応水素は反応器に再循環されてもよい。様々な実施形態において、未反応アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物は、部分的に反応器に再循環されてもよい。様々な実施形態において、アルキルモノ芳香族化合物をさらに処理して様々な高価値の炭化水素を回収することができる。   Step 108 of process 100 involves recovering a hydrocarbon product containing the alkyl monoaromatic compound from the reactor. In various embodiments, the hydrocarbon product can be an effluent stream from the reactor. In various embodiments, the effluent stream can be fed to various separation processes to recover unreacted hydrogen, alkyl monoaromatics, and unreacted alkyl bridged non-condensed alkylaromatics. In various embodiments, the recovered unreacted hydrogen may be recycled to the reactor. In various embodiments, the unreacted alkyl bridged non-condensed alkyl aromatic compound may be partially recycled to the reactor. In various embodiments, the alkyl monoaromatic compound can be further processed to recover various high value hydrocarbons.

プロセス１００の工程１１０は、複数の未反応アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物を含む再循環炭化水素流を反応器に供給することを含む。様々な実施形態において、再循環炭化水素流は、反応器からの炭化水素生成物の処理からの流れであり得る。様々な実施形態において、再循環炭化水素流を供給原料流と合流させて、反応器に供給される合流供給原料流を形成することができる。様々な実施形態において、水素流を合流供給流と合流させて、反応器に供給される第２の合流流を形成することができる。様々な実施形態において、再循環炭化水素流、水素流、および供給原料流を任意の順序で合流させて、反応器に供給する合流流を形成することができる。様々な実施形態において、再循環炭化水素流、水素流、および供給原料流を反応器に別々に供給することができ、あるいは流れのうちの２つを合流させ、他方を反応器に別々に供給することができる。様々な実施形態において、水素流は、反応器の１つまたは複数の触媒床に直接供給される流れの一部を有する。   Step 110 of process 100 includes providing a recycled hydrocarbon stream comprising a plurality of unreacted alkyl bridged non-condensed alkyl aromatics to the reactor. In various embodiments, the recycle hydrocarbon stream can be a stream from the treatment of a hydrocarbon product from a reactor. In various embodiments, the recycle hydrocarbon stream can be combined with the feed stream to form a combined feed stream that is fed to the reactor. In various embodiments, a hydrogen stream can be combined with a combined feed stream to form a second combined stream supplied to the reactor. In various embodiments, the recycle hydrocarbon stream, the hydrogen stream, and the feed stream can be combined in any order to form a combined stream that feeds the reactor. In various embodiments, the recycled hydrocarbon stream, the hydrogen stream, and the feed stream can be separately fed to the reactor, or two of the streams are combined and the other is separately fed to the reactor can do. In various embodiments, the hydrogen stream has a portion of the stream that is fed directly to one or more catalyst beds of the reactor.

プロセス１００の工程１１２は、炭化水素生成物をより軽質の炭化水素流とより重質の炭化水素流とに分離するために、炭化水素生成物を分離ゾーンに供給することを含む。様々な実施形態において、分離ゾーンは第１の分離器および第２の分離器を含み得る。炭化水素生成物を第１の分離器に供給して、第１の分離器からの第１の軽質流および第１の重質流を提供することができる。第１の軽質流を第２の分離器に供給して、第２の軽質流および第２の重質流を提供することができる。第１の重質流と第２の重質流とを合流させてより重質の炭化水素流を形成することができる。第２の軽質流は、分離ゾーンからのより軽質の炭化水素流であり得る。様々な実施形態において、より軽質の炭化水素流を処理して再循環水素流を提供することができる。様々な実施形態において、再循環水素流を補給水素流に合流させて、反応器に供給される水素流を提供することができる。   Step 112 of the process 100 involves feeding the hydrocarbon product to a separation zone to separate the hydrocarbon product into a lighter hydrocarbon stream and a heavier hydrocarbon stream. In various embodiments, a separation zone can include a first separator and a second separator. The hydrocarbon product can be fed to a first separator to provide a first light stream and a first heavy stream from the first separator. The first light stream can be fed to a second separator to provide a second light stream and a second heavy stream. The first heavy stream and the second heavy stream can be combined to form a heavier hydrocarbon stream. The second light stream may be a lighter hydrocarbon stream from the separation zone. In various embodiments, a lighter hydrocarbon stream can be processed to provide a recycled hydrogen stream. In various embodiments, a recycle hydrogen stream can be combined with a make-up hydrogen stream to provide a hydrogen stream supplied to the reactor.

プロセス１００の工程１１４は、より重質の炭化水素流を、２つ以上の流れに分画するための分画ゾーンに供給することを含む。様々な実施形態において、分画ゾーンは第１の精留塔および第２の精留塔を含み得る。より重質の炭化水素流は、第１の軽質分画流と第１の重質分画流とに分画するための第１の精留塔に供給することができる。第１の軽質分画流の少なくとも一部は、キシレンを回収する処理のためにキシレンコンプレックスに供給することができる。第１の重質分画流は、第２の軽質分画流と第２の重質分画流とに分画するための第２の精留塔に供給することができる。第２の軽質分画流はキシレンの回収のためにキシレンコンプレックスに供給することができる。様々な実施形態において、第２の重質分画流の一部を反応器に再循環させて再循環炭化水素流を提供することができる。様々な実施形態において、第２の重質分画流の一部は、様々なプロセスフロー流中のアルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物の蓄積を防ぐためのブリード流であり得る。ブリード流の流速は、様々なプロセスフロー流中に重質芳香族炭化水素が蓄積しないことを確実にするために適宜調整することができる。   Step 114 of the process 100 includes feeding a heavier hydrocarbon stream to a fractionation zone for fractionation into two or more streams. In various embodiments, the fractionation zone may include a first rectification column and a second rectification column. The heavier hydrocarbon stream can be fed to a first rectification column for fractionating into a first light fraction stream and a first heavy fraction stream. At least a portion of the first light fraction stream can be fed to a xylene complex for xylene recovery processing. The first heavy fraction stream can be fed to a second rectification column for fractionating into a second light fraction stream and a second heavy fraction stream. The second light fraction stream can be fed to a xylene complex for xylene recovery. In various embodiments, a portion of the second heavy fraction stream can be recycled to the reactor to provide a recycled hydrocarbon stream. In various embodiments, a portion of the second heavy fraction stream may be a bleed stream to prevent accumulation of alkyl-bridged non-condensed alkyl aromatic compounds in the various process flow streams. The flow rate of the bleed stream can be adjusted accordingly to ensure that no heavy aromatic hydrocarbons accumulate in the various process flow streams.

図２は、様々な実施形態に従って、アルキル架橋非縮合アルキル芳香族化合物をアルキルモノ芳香族化合物に変換するためのシステム２００を概略的に示す。システム２００は、重質芳香族化合物を非縮合アルキル芳香族化合物に変換するための一段階ヒドロ脱アリール化システムと呼ぶことができる。図２に示す様々なプロセスフローラインは、流れ、供給物、生成物、または流出物と呼ぶことができる。さらに、全ての伝熱、物質移動、および流体搬送機器が示されているわけではなく、これらの項目に対する要件は当業者にはよく理解されている。   FIG. 2 schematically illustrates a system 200 for converting an alkyl-bridged non-condensed alkyl aromatic to an alkyl mono-aromatic, according to various embodiments. System 200 can be referred to as a one-stage hydrodearylation system for converting heavy aromatics to non-condensed alkyl aromatics. The various process flow lines shown in FIG. 2 may be referred to as streams, feeds, products, or effluents. In addition, not all heat transfer, mass transfer, and fluid transport equipment is shown, and the requirements for these items are well understood by those skilled in the art.

システム２００は、ヒドロ脱アリール化反応ゾーン２０２を含み得る。反応ゾーン２０２は反応器２０４を含み得る。反応器２０４は有効な量の適切な触媒を含み得る。触媒は触媒床中にあってもよい。反応器２０４は、供給原料流２０６と再循環流２０８と水素流２１２とを含む合流流２１０を受け取るための入口を含み得る。供給原料流２０６は、Ｃ９＋芳香族化合物を含む流れであり得る。ヒドロ脱アリール化流出物流２１４は、反応器２０４の出口から排出され得る。ヒドロ脱アリール化反応器２０４は、単一または複数の触媒床を有することができ、多重床配置の床の間で急冷水素流を受け取ることができる。図示されていないが、急冷水素流は、反応器２０４内の触媒床の様々な位置に配管された水素流２１２の一部であり得る。 System 200 may include a hydrodearylation reaction zone 202. Reaction zone 202 may include a reactor 204. Reactor 204 may contain an effective amount of a suitable catalyst. The catalyst may be in a catalyst bed. Reactor 204 may include an inlet for receiving a combined stream 210 that includes feed stream 206, recycle stream 208, and hydrogen stream 212. Feed stream 206 may be a stream containing C9 + aromatics. Hydrodearylated effluent stream 214 may be discharged from the outlet of reactor 204. The hydrodearylation reactor 204 can have a single or multiple catalyst beds and can receive a quench hydrogen stream between beds in a multiple bed configuration. Although not shown, the quench hydrogen stream may be part of a hydrogen stream 212 plumbed at various locations in the catalyst bed within the reactor 204.

様々な実施形態において、ヒドロ脱アリール化ゾーン２０２における変換率は、必要とされる触媒の量および触媒上のコーキングの量を制限するために閾値未満に維持され得る。限定ではなく例として、閾値限界は、反応器２０４内の潜在的な最大変換率の７０％であり得る。ヒドロ脱アリール化流出物流２１４は、分離ゾーン２３０へと通過することができる。分離ゾーンは、２つの分離器、すなわち高温分離器２３２および低温分離器２３４を含み得る。高温分離器２３２は、反応器流出物２１４を受け取るための入口、ヒドロ脱アリール化ガス流２３６を排出するための出口、およびヒドロ脱アリール化液体流２４０を排出するための出口を含むことができる。低温分離器２３４は、部分的に縮合されたヒドロ脱アリール化ガス流２３６のための入口、蒸気流２３８を排出するための出口、および炭化水素液体流２４２を排出するための出口を含むことができる。次の低温分離器２３４に入る前に高温の流れ２３６を冷却するために熱交換器を含めることができる。熱交換器は図示されておらず、熱交換器に対する任意の設計要件は当業者にはよく理解されている。流れ２３６は、水素、メタン、エタン、Ｃ３＋炭化水素、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数のガスを含み得る。流れ２３６は、高温分離器２３２を出て、低温分離器２３４に供給されてもよい。 In various embodiments, the conversion in the hydrodearylation zone 202 can be maintained below a threshold to limit the amount of catalyst required and the amount of coking on the catalyst. By way of example, and not limitation, the threshold limit may be 70% of the maximum potential conversion within reactor 204. The hydrodearylated effluent stream 214 can pass to a separation zone 230. The separation zone may include two separators, a hot separator 232 and a cold separator 234. Hot separator 232 may include an inlet for receiving reactor effluent 214, an outlet for discharging hydrodearylated gas stream 236, and an outlet for discharging hydrodearylated liquid stream 240. . Cryogenic separator 234 may include an inlet for a partially condensed hydrodearylated gas stream 236, an outlet for discharging vapor stream 238, and an outlet for discharging hydrocarbon liquid stream 242. it can. A heat exchanger may be included to cool the hot stream 236 before entering the next cold separator 234. The heat exchanger is not shown, and any design requirements for the heat exchanger are well understood by those skilled in the art. Stream 236 may include one or more gases selected from the group consisting of hydrogen, methane, ethane, C3 + hydrocarbons, and combinations thereof. Stream 236 exits hot separator 232 and may be provided to cold separator 234.

低温分離器２３４からの蒸気流２３８は、水素が豊富であり得る。蒸気流２３８は、圧縮後に圧縮機２７２を用いて再循環システム２７０を介して圧縮した後に再循環して戻り、流れ２７４を生成することができる。流れ２７４を、水素補給流２７６に合流させることができる。水素補給流２７６は、ヘッダからの実質的に水素を含有する高純度補給ガスであり得る。合流した流れは、ヘッダを通って供給部に再循環して戻り、水素流２１２を提供することができる。   The vapor stream 238 from the cryogenic separator 234 may be rich in hydrogen. The vapor stream 238 may be recirculated back after compression via a recirculation system 270 using a compressor 272 after compression to produce a stream 274. Stream 274 may be combined with hydrogen make-up stream 276. Hydrogen makeup stream 276 may be a high purity makeup gas containing substantially hydrogen from the header. The combined stream can be recycled back through the header to the feed to provide a hydrogen stream 212.

低温分離器２３４からの液体流２４２は熱交換器列（図示せず）内で予熱してもよい。液体流２４２を高温の炭化水素液体流２４０と合流させて液体流２４４を形成してもよく、これを分画ゾーン２５０に流してもよい。   Liquid stream 242 from cryogenic separator 234 may be preheated in a heat exchanger train (not shown). Liquid stream 242 may be combined with hot hydrocarbon liquid stream 240 to form liquid stream 244, which may flow to fractionation zone 250.

分画ゾーン２５０は、ストリッパカラム２５２およびスプリッタカラム２５４を含み得る。カラム２５２、２５４は、再沸分画カラムであり得る。液体流２４４はストリッパカラム２５２に入ることができる。ストリッパカラム２５２は、トレイカラムもしくは充填カラム、または２種類のカラムの組み合わせであり得る。ストリッパカラム２５２は、２つの流れ、すなわち軽質蒸気流２５６および底部流２６０を形成することができる。蒸気流２５６は縮合させることができ、一部はストリッパカラム２５２のための液体還流とすることができる。縮合および非縮合蒸気流２５６の一部はさらなる処理のために送られてもよい。限定ではなく例として、縮合および非縮合蒸気流２５６は、パラ−キシレンアロマティクス・コンプレックス内の改質油スプリッタカラムまたは重質芳香族カラムで処理することができる。さらなる処理のこれらの詳細は当業者によって理解されるため、図２には示されていない。   The fractionation zone 250 may include a stripper column 252 and a splitter column 254. Columns 252, 254 can be re-boiling columns. Liquid stream 244 can enter stripper column 252. The stripper column 252 can be a tray column or a packed column, or a combination of two types of columns. Stripper column 252 can form two streams, a light vapor stream 256 and a bottom stream 260. The vapor stream 256 can be condensed and can be partly a liquid reflux for the stripper column 252. A portion of the condensed and non-condensed vapor stream 256 may be sent for further processing. By way of example, and not limitation, the condensed and non-condensed vapor stream 256 can be processed on a reformate splitter column or a heavy aromatic column in a para-xylene aromatics complex. These details of further processing are not shown in FIG. 2 as they will be understood by those skilled in the art.

ストリッパカラム２５２からの底部流２６０は、スプリッタカラム２５４に送ることができる。スプリッタカラム２５４は、トレイカラムまたは充填カラム、あるいは２種類のカラムの組み合わせであり得る。スプリッタカラム２５４は、２つの流れ、すなわち軽質流２５８および重質流２６２を形成することができる。軽質流２５８は、Ｃ６＋化合物から構成されてもよい。重質流２６２は、Ｃ１０＋化合物から構成されてもよい。 Bottom stream 260 from stripper column 252 can be sent to splitter column 254. Splitter column 254 may be a tray column or a packed column, or a combination of two types of columns. Splitter column 254 can form two streams, a light stream 258 and a heavy stream 262. Light stream 258 may be composed of C 6+ compounds. Heavy stream 262 may be comprised of C10 + compounds.

軽質流２５８は縮合されてもよく、縮合された軽質流の一部はスプリッタカラム２５４に還流される液体であってもよい。スプリッタカラム２５４に還流されない軽質流２５８の一部は、さらなる処理のために送られてもよい。例として、軽質流２５８のこの部分は、キシレンを回収するための改質／パラ−キシレンコンプレックスに送られてもよい。重質流２６２は、２つの流れ、すなわち再循環流２０８とブリード流２６４とに分割することができる。ブリード流２６４の流速は、反応流２１０内に重質芳香族炭化水素が蓄積しないことを確実にするために適宜調整することができる。   Light stream 258 may be condensed, and a portion of the condensed light stream may be a liquid refluxed to splitter column 254. A portion of the light stream 258 that is not refluxed to the splitter column 254 may be sent for further processing. As an example, this portion of the light stream 258 may be sent to a reformed / para-xylene complex to recover xylene. Heavy stream 262 may be split into two streams, recycle stream 208 and bleed stream 264. The flow rate of the bleed stream 264 can be adjusted as appropriate to ensure that no heavy aromatic hydrocarbons accumulate in the reaction stream 210.

様々な実施形態において、水素流２１２は、流れ２３８、２７４を介して再循環することなく貫流であり得る。したがって、水素流２７６をマニホールドを介して加えて、流れ２７４なしで水素流２１２を形成することができる。様々な実施形態において、低温分離器２３４からのフラッシュガスは、システム２００から出て水素発生源（図示せず）に戻るように送られてもよい。様々な実施形態において、水素流２１２が貫流である場合、分離器流出液２４４は、パラ−キシレンコンプレックス内のキシレン再蒸留塔に直接送られてもよい。   In various embodiments, hydrogen stream 212 may be flow-through without recirculation via streams 238,274. Thus, hydrogen stream 276 can be added through the manifold to form hydrogen stream 212 without stream 274. In various embodiments, flash gas from the cryogenic separator 234 may be sent out of the system 200 and back to a hydrogen source (not shown). In various embodiments, when the hydrogen stream 212 is flow-through, the separator effluent 244 may be sent directly to a xylene redistillation column in a para-xylene complex.

様々な実施形態において、ヒドロ脱アリール化反応ゾーン２０２は、並列に２つの反応器を含み得、インサイチュー再生ループと共に使用され得る。重質芳香族化合物を処理する場合、固定床触媒系はコーキングを起こしやすいため、様々な実施形態について、一方の反応器が再生モードにある間に他方の反応器が動作している可能性がある。   In various embodiments, the hydrodearylation reaction zone 202 may include two reactors in parallel and may be used with an in situ regeneration loop. When processing heavy aromatics, the fixed bed catalyst system is susceptible to coking, and for various embodiments, it is possible that one reactor is in regeneration mode while the other is operating. is there.

様々な実施形態において、高温分離器２３２および低温分離器２３４は、水素流２１２または合流流２１０を反応器流出物２１４と共に予熱するための熱交換器列を有する単一の分離器によって置き換えられてもよい。   In various embodiments, the hot separator 232 and the cold separator 234 are replaced by a single separator having a row of heat exchangers for preheating the hydrogen stream 212 or the combined stream 210 with the reactor effluent 214. Is also good.

様々な実施形態において、供給原料流２０６は重質炭化水素流であり得る。重質炭化水素流は、キシレン再蒸留塔からのＣ９＋もしくはＣ１０＋、またはパラ−キシレンアロマティクス・コンプレックスからの重質芳香族塔底部であってもよい。供給原料流２０６は、Ｃ９〜Ｃ１６＋を含むことができ、この流れは主にモノ芳香族、ジ芳香族、およびポリ芳香族であり得る。 In various embodiments, feed stream 206 can be a heavy hydrocarbon stream. The heavy hydrocarbon stream may be C 9+ or C 10+ from a xylene redistillation column, or a heavy aromatic bottoms from a para-xylene aromatics complex. Feed stream 206 may include a C 9 -C 16+, the flow is mainly monoaromatic be a di-aromatic, and polyaromatic.

様々な実施形態において、ヒドロ脱アリール化反応ゾーン２０２は、単一の触媒床または複数の触媒床を有する反応器２０４を含み得る。様々な実施形態において、複数の触媒床はそれらの床の間に水素流を急冷して受け入れることができる。図２には示されていないが、水素流２１２は反応器２０４に沿った任意の場所に供給することができ、床の数に応じて複数の水素流を供給することができる。   In various embodiments, the hydrodearylation reaction zone 202 can include a reactor 204 having a single catalyst bed or multiple catalyst beds. In various embodiments, multiple catalyst beds can quench and receive a stream of hydrogen between the beds. Although not shown in FIG. 2, the hydrogen stream 212 can be provided anywhere along the reactor 204 and multiple hydrogen streams can be provided depending on the number of beds.

様々な実施形態において、反応器２０４は、少なくとも１つのＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属、および少なくとも１つのＩＵＰＡＣ第６族金属を有する触媒を含有し得る。ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属は、鉄、コバルト、およびニッケル、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。ＩＵＰＡＣ第６族金属は、モリブデンおよびタングステン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属は、約２〜２０重量％の量で存在してもよく、ＩＵＰＡＣ第６族金属は約１〜２５重量％の量で存在してもよい。様々な実施形態において、ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属およびＩＵＰＡＣ第６族金属は担体材料上にあり得る。様々な実施形態において、担体材料はシリカまたはアルミナであり得、さらに、非晶質シリカアルミナ、ゼオライトまたはこれら２つの組み合わせからなる群から選択される酸性成分を含み得る。様々な実施形態において、反応器２０４は、非晶質シリカ−アルミナもしくはゼオライトまたはこれら２つの組み合わせの酸分解成分を有するシリカ−アルミナもしくはアルミナ担体上の任意の貴金属ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属を有する触媒を含有し得る。いくつかの実施形態では、反応器２０４は、非晶質シリカ−アルミナもしくはゼオライトまたはこれら２つの組み合わせの酸分解成分を有するシリカ−アルミナまたはアルミナ担体上に、白金、パラジウムおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される触媒を含有し得る。   In various embodiments, the reactor 204 may contain a catalyst having at least one IUPAC Group 8-10 metal and at least one IUPAC Group 6 metal. The IUPAC Group 8-10 metal can be selected from the group consisting of iron, cobalt, and nickel, and combinations thereof. The IUPAC Group 6 metal can be selected from the group consisting of molybdenum and tungsten, and combinations thereof. The IUPAC Group 8-10 metal may be present in an amount of about 2-20% by weight, and the IUPAC Group 6 metal may be present in an amount of about 1-25% by weight. In various embodiments, the IUPAC Group 8-10 metal and the IUPAC Group 6 metal can be on a support material. In various embodiments, the support material can be silica or alumina and can further include an acidic component selected from the group consisting of amorphous silica alumina, zeolite, or a combination of the two. In various embodiments, reactor 204 has any noble metal IUPAC Group 8-10 metal on an amorphous silica-alumina or zeolite or silica-alumina or alumina support with an acid-decomposing component of a combination of the two. It may contain a catalyst. In some embodiments, reactor 204 comprises a group consisting of platinum, palladium and combinations thereof on an amorphous silica-alumina or zeolite or a silica-alumina or alumina support having an acid-decomposing component of a combination of the two. May be included.

様々な実施形態において、ヒドロ脱アリール化反応ゾーン２０２の動作条件は、２００℃〜４５０℃（３９２°Ｆ〜８４０°Ｆ）の範囲の反応温度、および５バールゲージ〜５０バールゲージ（７０ｐｓｉｇ〜７２５ｐｓｉｇ）の範囲の水素分圧を含み得る。様々な実施形態において、熱分離器２３２の動作条件は、２００℃〜４００℃（３９２°Ｆ〜７５０°Ｆ）の範囲の温度、および５バールゲージ〜５０バールゲージ（７０ｐｓｉｇ〜７２５ｐｓｉｇ）の範囲の水素分圧を含み得る。様々な実施形態において、低温分離器２３４の動作条件は、４０℃〜８０℃（１０４°Ｆ〜１７６°Ｆ）の範囲の温度、および５バールゲージ〜５０バールゲージ（７０ｐｓｉｇ〜７２５ｐｓｉｇ）の範囲の圧力を含み得る。様々な実施形態において、分画ゾーン２５０の動作条件は、４０℃〜３００℃（１０４°Ｆ〜５７２°Ｆ）の範囲の温度、および０．０５バール〜３０バール（０．７３ｐｓｉｇ〜４３５ｐｓｉｇ）の範囲の圧力を含み得る。   In various embodiments, the operating conditions of the hydrodearylation reaction zone 202 include reaction temperatures ranging from 200 ° C. to 450 ° C. (392 ° F. to 840 ° F.), and 5 bar gauge to 50 bar gauge (70 psig to 725 psig). )). In various embodiments, operating conditions for the thermal separator 232 include temperatures ranging from 200 ° C. to 400 ° C. (392 ° F. to 750 ° F.), and ranges from 5 bar gauge to 50 bar gauge (70 psig to 725 psig). It may include a hydrogen partial pressure. In various embodiments, the operating conditions of the cryogenic separator 234 include temperatures in the range of 40 ° C. to 80 ° C. (104 ° F. to 176 ° F.) and in the range of 5 bar gauge to 50 bar gauge (70 psig to 725 psig). May include pressure. In various embodiments, the operating conditions of the fractionation zone 250 include a temperature in the range of 40 ° C. to 300 ° C. (104 ° F. to 572 ° F.) and a pressure of 0.05 bar to 30 bar (0.73 psig to 435 psig). It may include a range of pressures.

様々な実施形態によれば、本開示は、様々な実施形態について例示および説明されているように、ヒドロ脱アリール化のための方法およびシステムを説明する。ヒドロ脱アリール化プロセスの一例では、ＡＳＴＭ Ｄ１５００色５、密度０．９１２５ｇ／ｃｍ３、および１８０℃（３５６°Ｆ）未満で沸騰する５７重量％の炭化水素を有するキシレン再蒸留塔底部流からなる供給原料を、１５ｂａｒａ（２１８ｐｓｉａ）の水素分圧、１．３時間−１の液体時空間速度で、２００〜４５０℃（３９２〜８４２°Ｆ）の温度を含むヒドロ脱アリール化条件で動作するシリカ−アルミナ担体上で、超安定Ｙ型（ＵＳＹ）ゼオライトを用いたニッケルおよびモリブデンを有する触媒を含むヒドロ脱アリール化反応ゾーン中で反応させた。ヒドロ脱アリール化反応の結果を図３および図４に要約する。 According to various embodiments, the present disclosure describes methods and systems for hydrodearylation, as illustrated and described for various embodiments. One example of a hydrodearylation process consists of an ASTM D1500 color 5, a density of 0.9125 g / cm 3 , and a xylene redistillation bottoms stream having 57% hydrocarbons boiling below 180 ° C. (356 ° F.). Silica operating at hydrodearylation conditions including a temperature of 200-450 ° C (392-842 ° F) at a hydrogen partial pressure of 15 bara (218 psia), a liquid hourly space velocity of 1.3 h- 1 -Reacted on an alumina support in a hydrodearylation reaction zone containing a catalyst with nickel and molybdenum using ultra-stable type Y (USY) zeolite. The results of the hydrodearylation reaction are summarized in FIGS.

図３は、反応器入口温度の関数としての１８０℃未満で沸騰する反応器流出物のＡＳＴＭ Ｄ１５００色および重量分率のプロットである。図３に見られるように、約３５０℃の温度は、他の入口反応器温度と比較して、より高い百分率のより低い沸点留分およびより低い色値をもたらすように思われる。図４は、反応器入口温度の関数としての反応器流出物密度およびモノ芳香族化合物の重量百分率のプロットである。図４に見られるように、３５０℃〜４００℃の反応器入口温度は、他の入口反応器温度と比較して、これらの反応条件下でのより高い百分率のモノ芳香族およびより低い密度をもたらすように思われる。   FIG. 3 is a plot of ASTM D1500 color and weight fraction of reactor effluent boiling below 180 ° C. as a function of reactor inlet temperature. As seen in FIG. 3, a temperature of about 350 ° C. appears to result in a higher percentage of lower boiling fraction and lower color value compared to other inlet reactor temperatures. FIG. 4 is a plot of reactor effluent density and monoaromatic weight percentage as a function of reactor inlet temperature. As can be seen in FIG. 4, the reactor inlet temperature between 350 ° C. and 400 ° C. has a higher percentage of monoaromatic and lower density under these reaction conditions compared to other inlet reactor temperatures. Seems to bring.

範囲は、本明細書では、ある特定のおよその値から、および別の特定のおよその値までとして表現され得る。このような範囲が表される場合、別の実施形態は、上記範囲内の全ての組み合わせと共に、ある特定の値から、および／また他の特定の値までであることが理解されるべきである。本明細書において値の範囲が記載または参照される場合、間隔は上限と下限との間の各介在値、ならびにその上限および下限を含み、提供される特定の除外の対象となる間隔のより狭い範囲を含む。   Ranges can be expressed herein as from one approximate value and to another approximately value. When such a range is expressed, it is to be understood that other embodiments are from one particular value, and / or to another particular value, with all combinations within the above range. . Where a range of values is recited or referenced herein, the interval includes each intervening value between the upper and lower limits, as well as the upper and lower limits, and the narrower intervals of particular exclusion provided are provided. Including range.

本明細書において２つ以上の規定された工程を含む方法が列挙または参照される場合、規定された工程は、文脈がその可能性を排除する場合を除いて、任意の順序でまたは同時に実行され得る。   Where a method is described or referenced herein that includes two or more defined steps, the defined steps may be performed in any order or simultaneously, unless the context excludes that possibility. obtain.

例示の目的で様々な実施形態を詳細に説明してきたが、それらは限定として解釈されるべきではなく、その精神および範囲内の全ての変更および修正を網羅することを意図している。

While various embodiments have been described in detail for purposes of illustration, they should not be construed as limiting, but are intended to cover all changes and modifications within the spirit and scope thereof.

Claims (29)

アルキルモノ芳香族化合物の回収プロセスであって、前記プロセスが
１つまたは複数の重質アルキル芳香族化合物およびアルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物を含有する供給流を反応器に供給する工程と、
前記反応器に水素流を供給する工程と、
１つまたは複数のアルキルモノ芳香族化合物を含有する生成物流を生成するために、前記供給流と前記水素流とを特定の反応条件下、触媒の存在下で反応させることを可能にする工程と、
下流プロセスのために前記生成物流を前記反応器から回収する工程と
を含み、
前記アルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物は、少なくとも２個の炭素を有するアルキル架橋基によって結合された少なくとも２個のベンゼン環を含み、前記ベンゼン環は前記アルキル架橋基の異なる炭素に結合している、プロセス。 A process for recovering an alkyl monoaromatic compound, the process comprising supplying a feed stream containing one or more heavy alkyl aromatic compounds and an alkyl-bridged non-condensed alkyl polyaromatic compound to a reactor;
Supplying a hydrogen stream to the reactor;
Allowing said feed stream and said hydrogen stream to react in the presence of a catalyst under specific reaction conditions to produce a product stream containing one or more alkyl monoaromatic compounds; ,
Recovering the product stream from the reactor for a downstream process;
The alkyl bridged non-fused alkyl polyaromatic compound comprises at least two benzene rings linked by an alkyl bridge group having at least two carbons, wherein the benzene ring is bonded to a different carbon of the alkyl bridge group. Have a process. 前記供給流がキシレン再蒸留塔から得られるＣ９＋アルキル芳香族化合物を含む、請求項１に記載のプロセス。 The process of claim 1, wherein the feed stream comprises a C 9+ alkyl aromatic obtained from a xylene redistillation column. 前記供給流が溶媒によって希釈されていない、請求項１または２のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to claim 1, wherein the feed stream is not diluted by a solvent. 前記水素流を、前記反応器に供給する前に前記供給流と合流させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any of the preceding claims, wherein the hydrogen stream is combined with the feed stream before feeding it to the reactor. 前記水素流が再循環水素流および補給水素流で構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any of the preceding claims, wherein the hydrogen stream is comprised of a recycle hydrogen stream and a make-up hydrogen stream. 前記水素流が少なくとも７０重量％の水素を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any of the preceding claims, wherein the hydrogen stream comprises at least 70% by weight of hydrogen. 前記触媒が前記反応器中の触媒床として存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any one of the preceding claims, wherein the catalyst is present as a catalyst bed in the reactor. 前記触媒床を急冷するために前記水素流の一部が前記反応器内の前記触媒床に供給される、請求項７に記載のプロセス。   The process of claim 7, wherein a portion of the hydrogen stream is provided to the catalyst bed in the reactor to quench the catalyst bed. 前記触媒床が２つ以上の触媒床で構成される、請求項７に記載のプロセス。   8. The process of claim 7, wherein said catalyst bed is comprised of two or more catalyst beds. 前記触媒が、シリカ、アルミナ、およびそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素である担体を含み、さらに、非晶質シリカ−アルミナ、ゼオライト、およびそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素である酸性成分を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。   The catalyst comprises a support that is at least one member of the group consisting of silica, alumina, and combinations thereof, and further comprises at least one member of the group consisting of amorphous silica-alumina, zeolites, and combinations thereof. The process according to any one of the preceding claims, comprising an acidic component which is a component. 前記触媒が、鉄、コバルトおよびニッケル、ならびにそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素であるＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属を含み、さらに、モリブデンおよびタングステン、ならびにそれらの組み合わせからなる群の少なくとも１つの構成要素であるＩＵＰＡＣ第６族金属を含む、請求項１０に記載のプロセス。   The catalyst comprises at least one member of the group consisting of iron, cobalt and nickel, and IUPAC Group 8-10 metals, and at least one member of the group consisting of molybdenum and tungsten, and combinations thereof. 11. The process of claim 10, comprising one component, a IUPAC Group 6 metal. 前記ＩＵＰＡＣ第８〜１０族金属が前記触媒の２〜２０重量％であり、前記ＩＵＰＡＣ第６族金属が前記触媒の１〜２５重量％である、請求項１１に記載のプロセス。   12. The process of claim 11, wherein the IUPAC Group 8-10 metal is 2-20% by weight of the catalyst and the IUPAC Group 6 metal is 1-25% by weight of the catalyst. 前記触媒が、ニッケル、モリブデン、超安定Ｙ型ゼオライト、およびγ−アルミナ担体から構成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any one of claims 1 to 7, wherein the catalyst is comprised of nickel, molybdenum, ultrastable Y zeolite, and a γ-alumina support. 特定の反応条件が、２００〜４５０℃の範囲内にある前記反応器の動作温度を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any of the preceding claims, wherein specific reaction conditions include an operating temperature of the reactor that is in the range of 200-450C. 前記反応器の動作温度が約３００℃である、請求項１４に記載のプロセス。   15. The process of claim 14, wherein the operating temperature of the reactor is about 300 <0> C. 前記反応器の動作温度が約３５０℃である、請求項１４に記載のプロセス。   15. The process of claim 14, wherein the operating temperature of the reactor is about 350 <0> C. 特定の反応条件が５〜５０バールゲージの範囲内にある前記反応器の水素分圧を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any of the preceding claims, wherein specific reaction conditions include a hydrogen partial pressure of the reactor in the range of 5 to 50 bar gauge. 前記反応器の水素分圧が２０バールゲージ未満である、請求項１７に記載のプロセス。   18. The process of claim 17, wherein the hydrogen partial pressure of the reactor is less than 20 bar gauge. 特定の反応条件が、供給原料１バレル当たり５００〜５０００標準立方フィートの範囲内である水素流の供給速度を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any of the preceding claims, wherein the specific reaction conditions include a feed rate of the hydrogen stream that is within the range of 500 to 5000 standard cubic feet per barrel of feed. 前記下流プロセスがパラ−キシレン回収プロセスである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。   The process according to any one of claims 1 to 7, wherein the downstream process is a para-xylene recovery process. 未反応アルキル架橋非縮合アルキル多芳香族化合物を含有する再循環炭化水素流を前記反応器に供給する工程
をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。 The process according to any of the preceding claims, further comprising the step of supplying a recycled hydrocarbon stream containing unreacted alkyl bridged non-condensed alkyl polyaromatics to the reactor. 前記反応器に供給する合流供給流を形成するために、前記再循環炭化水素流を前記供給流と合流させる、請求項２１に記載のプロセス。   22. The process of claim 21, wherein the recycle hydrocarbon stream is combined with the feed stream to form a combined feed stream to feed the reactor. 前記反応器に供給する第２の合流流を形成するために、前記水素流を前記合流供給流と合流させる、請求項２２に記載のプロセス。   23. The process of claim 22, wherein the hydrogen stream is combined with the combined feed stream to form a second combined stream that feeds the reactor. 前記生成物をより軽質の炭化水素流とより重質の炭化水素流とに分離するために、前記生成物流を分離ゾーンに供給する工程
をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。 Feeding said product stream to a separation zone to separate the product into a lighter hydrocarbon stream and a heavier hydrocarbon stream. The described process. 再循環水素流を提供するために、前記より軽質の炭化水素流を処理する、請求項２４に記載のプロセス。   25. The process of claim 24, wherein the lighter hydrocarbon stream is treated to provide a recycle hydrogen stream. 前記反応器に供給するための前記水素流を提供するために、前記再循環水素流を補給水素流と合流させる、請求項２５に記載のプロセス。   26. The process of claim 25, wherein the recycle hydrogen stream is combined with a make-up hydrogen stream to provide the hydrogen stream for feeding the reactor. 前記下流プロセスが
第１の軽質流および第１の重質流を提供するために前記生成物流を第１の分離器に供給する工程と、
第２の軽質流と第２の重質流とを供給するために前記第１の軽質流を第２の分離器に供給する工程と
をさらに含み、
より重質の炭化水素流を形成するために前記第１の重質流と前記第２の重質流とを合流させる、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。 The downstream process supplying the product stream to a first separator to provide a first light stream and a first heavy stream;
Supplying the first light stream to a second separator to provide a second light stream and a second heavy stream;
Merging the first heavy stream and the second heavy stream to form a heavier hydrocarbon stream;
The process according to claim 1. 前記下流プロセスは、
前記より重質の炭化水素流を、２つ以上の流れに分画するための分画ゾーンに供給する工程
をさらに含む、請求項２７に記載のプロセス。 The downstream process comprises:
28. The process of claim 27, further comprising: supplying the heavier hydrocarbon stream to a fractionation zone for fractionation into two or more streams. 前記下流プロセスは
前記より重質の炭化水素流を、第１の軽質分画流と第１の重質分画流とに分画するための第１の精留塔に供給する工程であって、前記第１の軽質分画流の少なくとも一部はキシレン処理ユニットに供給される、工程と、
前記第１の重質分画流を、第２の軽質分画流と第２の重質分画流とに分画するための第２の精留塔に供給する工程であって、前記第２の軽質分画流はキシレン処理ユニットに供給され、前記第２の重質分画流の少なくとも一部は前記反応器に再循環する、工程と
をさらに含む、請求項２７に記載のプロセス。

The downstream process is a step of feeding the heavier hydrocarbon stream to a first rectification column for fractionating the stream into a first light fraction stream and a first heavy fraction stream. Feeding at least a portion of the first light fraction stream to a xylene processing unit;
Supplying the first heavy fraction stream to a second rectification column for fractionating the first heavy fraction stream into a second light fraction stream and a second heavy fraction stream; 28. The process of claim 27, further comprising: feeding a second light fraction stream to a xylene treatment unit and recycling at least a portion of the second heavy fraction stream to the reactor.

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